焦磷酸哌嗪,聚烯烃阻燃不得不谈的阻燃剂!

焦磷酸哌嗪,聚烯烃阻燃不得不谈的阻燃剂
近⽇,还在苦思阻燃剂系列故事的⾛向时(下⼀期正在筹备中),突然跳出的⼀个弹框吸引了⼩编的注意,PPAP、PAPP与DPP是个啥?敏锐的嗅觉让我感觉这个不简单,我刷的⼀点就点进去了,很快啊,没想到⾥⾯的内容居然毫⽆关系。⼤意了,居然没闪掉标题党的陷阱。
⼀番反省,然后查阅起了资料,原来这三个都是⼀个东西——焦磷酸哌嗪,只不过是因为没有标准术语,叫法不同⽽已(多项⽂献中英⽂缩写都不⼀致)。
既然从这⾥摔倒了,就在这⾥躺下,并延伸⼀下。说起焦磷酸哌嗪,⾸先想起的就是在2019年11⽉22-23⽇,全国化学标准化技术委员会阻燃化学品⼯作组在北京召开了阻燃化学品标准制订启动会。此次会议⼀共启动了四项标准,其中⼀项为《阻燃化学品焦磷酸哌嗪》。
荆州不⼤意
焦磷酸哌嗪⼜称聚磷酸哌嗪(聚焦磷酸哌嗪),是⼀种氮-磷协同的新型环保阻燃剂,集酸源、⽓源、炭源于⼀体,具有优异的成炭和阻燃性能。可⽤于阻燃聚丙烯(PP)、聚⼄烯(PE)、丙烯腈-丁⼆烯-苯⼄烯(ABS)、环氧树脂(EP)和聚氨酯(PU)等材料,是极具发展潜⼒的⽆卤阻燃剂。
说及膨胀型阻燃剂,当然绕不开聚磷酸铵(APP)为酸源复配⽽成的膨胀型阻燃剂。与APP基IFR相⽐,
焦磷酸哌嗪复配体系的阻燃效果优于聚磷酸铵复配体系的阻燃效果,耐热稳定也更⾼。
势⼒有佳绩
提及焦磷酸哌嗪体系阻燃剂,绕不过去的⽇本艾迪科。旗下FP-2200在PP材料中添加18~20%,即可发挥优良的阻燃性能,并可达到UL-94 V-0。
乌塔教学设计国内焦磷酸哌嗪体系阻燃剂的⽣产企业不多,但也不少,上海化⼯研究院、四川精化院、重庆科聚孚、康诺德等公司都有产品供应。
2010冷笑话各阻燃剂⼚商和科研单位的制备⽅法也不尽相同,关于焦磷酸哌嗪的专利⾮常多,看来国内对于此产品研究还是络绎不绝的。
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虽然焦磷酸哌嗪是“三位⼀体”结构的阻燃剂,分⼦结构中同时存在P、N、C元素,理论上在凝聚相和⽓相均具有良好的阻燃效果。
但是其P含量与C含量并不是⼗分的充⾜,所以实际应⽤都是将焦磷酸哌嗪与其他阻燃剂复配使⽤。(以下内容是焦磷酸哌嗪与其他阻燃剂复配后的所测得的阻燃性能,来源科研⽂献)
焦磷酸哌嗪与焦磷酸三聚氰胺复配成焦磷酸盐系列膨胀阻燃剂,加⼊次磷酸铝协效应⽤于PP的阻燃,当焦磷酸盐阻燃剂达到18%,加⼊1%的次磷酸铝协效剂,就可以达到UL-94 V-0级别;
焦磷酸哌嗪与三聚氰胺应⽤于环氧树脂,结果表明,当阻燃剂添加量仅为6%时,材料即可通过UL-94 V-0级别;
焦磷酸哌嗪、聚磷酸铵与三嗪成炭剂复配,这三者之间存在明显的协效阻燃作⽤,可达UL-94 V-0级别;
焦磷酸哌嗪(PAPP)、蒙脱⼟(MMT)和聚磷酸三聚氰胺(MPP)复配阻燃剂,应⽤于聚酰胺6(PA6),PAPP质量
焦磷酸哌嗪(PAPP)、蒙脱⼟(MMT)和聚磷酸三聚氰胺(MPP)复配阻燃剂,应⽤于聚酰胺6(PA6),PAPP质量分数为60.5%,MMT质量分数为9.0%,MPP的质量分数为30.5%,该配⽅阻燃PA6的极限氧指数可达39.5%,UL-94 V-0级别;新壮态
焦磷酸哌嗪、、聚磷酸三聚氰胺组成复配IFR阻燃剂添加剂到PP中,当复配阻燃剂仅为18%时,就能达到UL-94 V-0级别。
为了给⼤家带来更多的认识和更好的研究,我们提供了更多关于焦磷酸哌嗪的补充资料。
1、TG图:(某个不愿意透露姓名的知名实验室好友提供)
ica2、含磷23.5%,含氮10.6%。
3、红外谱图:(来⾃论⽂:张秀芹,⼀种⾼收率焦磷酸哌嗪制备新⽅法)
gemini表面活性剂4、制备⽅法
⼆磷酸哌嗪缩合法(使⽤较多):该⽅法⾸先合成⼆磷酸哌嗪中间体,然后⼆磷酸哌嗪脱⽔缩合成焦磷酸哌嗪,这种⽅法合成的焦磷酸哌嗪收率⽐较⾼。
复分解沉淀法:利⽤焦磷酸钠和哌嗪在盐酸溶液中⽣成不溶于⽔的焦磷酸哌嗪沉淀产物,但是由于原料焦磷酸钠的溶解度较低,导致合成过程中反应溶液浓度很低,同时焦磷酸哌嗪收率较低。
五氧化⼆磷法:利⽤了五氧化⼆磷和磷酸反应⽣成焦磷酸,继⽽与哌嗪成盐。这种⽅法在实际应⽤中因哌嗪的挥发、五磷化⼆磷解聚程度不易控制,温度稍⾼则引起哌嗪碳化,导致实际效率较低。

本文发布于:2024-09-20 12:23:25,感谢您对本站的认可!

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